中国建筑工业出版社贾永康主编

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1、中国建筑工业出版社贾永康主编第六章、电工理论基础建筑设备6.1直流电路电路就是电流所经过的路径，电路为一闭合回路。电路由电源、中间环节和负载组成，如图12-1（a）所示。1电源电源，即电能的源泉，是推动电路中电流流动的原动力。电源是指电路中供给电能的设备，如图12-1（a）中的电池，它的作用是将非电形式的能量转换为电能。如电池将化学能转换为电能，发电机将机械能转换为电能等。6.1.1电路及其组成2中间环节中间环节主要包括连接导线和一些控制、保护电器等，它们将电源和负载连接成一个闭合回路，在电路中起传输、分配电能以及保护等作用。3负载负载是指用电设备，即电路中

2、消耗电能的设备，它的作用是将电能转换为其他形式的能量。如电灯将电能转换为光能，电炉将电能转换为热能，电动机将电能转换为机械能等。6.1直流电路6.1直流电路图12-1电路的组成及电路模型(a)电路的组成;（b）电路模型（电路图）Back将实际器件抽象成理想化的模型，用一些规定的图形符号来表示，绘制成电路模型，即电路图。如图12-1（a）所示的实际电路就可以用图12-1（b）所示的电路模型表示，其中电池用电动势E和内电阻R0表示，灯泡用负载电阻RL表示，开关用无接触电阻的理想开关K表示。由于金属导线的电阻相对于负载电阻来说很小，一般可以忽略不计，即认为它是理想导线。

3、6.1直流电路6.1.2电路模型6.1直流电路图12-1电路的组成及电路模型(a)电路的组成;（b）电路模型（电路图）Back1电流电路中的带电粒子（电子和离子）受到电源电场力的作用，形成有规则的定向运动，称为电流。电流的大小是用单位时间内通过导体某一横截面积的电荷量来度量的，称为电流强度，简称电流。电流的正方向规定为正电荷的移动方向。大小和方向均不随时间变化的电流称为直流电流，电流强度的符号用I表示，即I=Q/t。在国际单位制中，电流强度的单位为安培，简称安（A）。6.1直流电路6.1.3电路的基本物理量2电位电位表示电场中某一点所具有的电位能。一般指定电路

4、中一点为参考点（在电力系统中指定大地为参考点），且规定该参考点的电位为零。电场力将单位正电荷从A点沿任意路径移到参考点所做的功称为A点的电位或电势，用VA表示，单位为伏特，简称伏（V）。6.1直流电路3电压电场力把单位正电荷从电场的A点移到B点所做的功，称为AB两点间的电压，用UAB表示，即UAB=WAB/Q。显然，电路中某两点间的电位差等于该两点间的电压，即VA-VB=UAB。当然，电压的单位也为伏特。6.1直流电路4电动势在电源内部，非电场力将单位正电荷从电源的低电位端（负极）移到高电位端（正极）所做的功，称为电源的电动势，用符号E表示，电动势的单位也是伏

5、特。5电阻导体阻碍电流通过的能力，称为电阻，用R表示，单位为欧姆，简称欧（Ω）。6.1直流电路6电功率单位时间内电流所做的功称为电功率，简称功率，用符号P表示，单位为瓦特，简称瓦（W）。根据电流、电压、功率的定义，P=W/t=UI6.1直流电路1欧姆定律当电阻两端加上电压时，电阻中就会有电流通过。实验证明：在一段没有电动势而只有电阻的电路中，电流的大小与电阻两端的电压高低成正比，与电阻的大小成反比。这一规律称为欧姆定律，用公式表示如下：I=U/R6.1直流电路6.1.4电路的基本定律2克希荷夫（Kirchhoff）定律①支路电路中通过同一电流的每个分支称为

6、支路。图12-2中的ab、cd、ef均是支路。②节点电路中三条或三条以上支路的联结点称为节点。图12-2中a、b两点为节点。③回路电路中任一闭合路径称为回路。图12-2中的abdca、aefba、aefbdca均是回路，其中回路abdca和aefba内部不包含支路，称为网孔。任何复杂电路都有三条以上的支路、两个以上的节点和两个以上的回路。6.1直流电路（1）克希荷夫电流定律（KCL）克希荷夫电流定律是用来确定联结在同一节点上各支路电流间的关系。克希荷夫电流定律指出：在任一瞬时，流入电路中任一节点的电流之和等于流出该节点的电流之和，即∑I入=∑I出(12-2)如果规

7、定流入节点的电流为正号，流出节点的电流为负号，则上式可改写为∑I=0(12-3)6.1直流电路因此，克希荷夫电流定律也可表述为：在任一瞬时，电路中任一个节点上电流的代数和等于零。克希荷夫电流定律通常应用于节点，但也可以把它推广应用于包围部分电路的任一假设的闭合面，如图12-3所示，IA+IB+IC=0。6.1直流电路【例12-1】图12-4表示某复杂电路中的一个节点a。已知I1=-6A，I2=3A，I3=8A，假设通过R的电流I4的参考方向如图所示，试求通过R的电流I4。【解】根据克希荷夫电流定律列出电流方程为：∑I入=I1+I4=∑I出=I2+I3I4=I2+I

8、3-I1=